不同微生物菌剂对草莓灰霉病的防治效果、植株生长及果实品质的影响

余冬冬, 李永军

(1.龙港市信实庄稼医院, 浙江 龙港 325800; 2.浙江农艺师学院, 浙江 杭州 310021)

草莓 (Fragaria×ananassaDuch.) 为蔷薇科草莓属多年生草本植物, 因其果实口感鲜美且富含矿质元素、花青素、维生素和胡萝卜素等多种营养物质而深受消费者青睐, 市场需求量较大, 在世界各地均有广泛种植[1]。草莓是我国重要的经济作物,我国草莓的年生产量约为世界总产量的35%, 是草莓生产量最大的国家[2]。草莓灰霉病是一种由灰葡萄孢 (B) 侵染导致的高湿型病害, 是我国草莓生产最主要的病害之一, 多于开花后发生, 导致草莓烂果, 会使草莓产量降低30%左右, 严重时减产超过50%, 造成巨大经济损失[3-4]。近年来,由于我国草莓设施栽培面积的扩大、长期连作等原因, 草莓灰霉病发生呈现日益严重的态势[5]。目前, 针对草莓灰霉病主要以化学杀菌剂防治为主,虽然具有防效高、见效快等优点, 但是超量和不规范使用很容易引起农药残留和环境污染等问题, 且长期使用化学杀菌剂还会加剧灰霉病菌的抗药性,严重阻碍了草莓产业的健康发展[6]。因此, 针对草莓灰霉病的生物防治方法越来越受到重视。

微生物菌剂属于纯天然的生物肥料, 研究表明,微生物菌剂可以促进土壤中难溶性养分的分解, 并将营养元素转化为可以被植株吸收的形态, 从而提高养分的供应能力[7], 且可以抑制病原菌的生长,改善土壤根际环境[8-9]。甘金佳等[10]研究指出, 施用枯草芽孢杆菌可湿性粉剂对番茄青枯病的防效达75.23%, 使病原菌数量降低了97.16%。Zabihullah Sherzad 等[11]指出, 解淀粉芽孢杆菌489-2-2 可以有效抑制棉花黄萎病菌的生长, 对棉花黄萎病的防治效果达54.99%。周艳孔等[12]研究指出, 复合微生物菌剂能够有效促进草莓植株的生长, 提高草莓的品质和产量。为筛选出有效防治草莓灰霉病的微生物菌剂, 试验选择3 种常用微生物菌剂和1 种化学农药试剂开展田间防治试验, 比较不同微生物菌剂和化学农药试剂对草莓灰霉病的防治效果, 并分析各药剂对草莓植株生长和果实品质的影响, 以期为微生物菌剂在草莓生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试作物供试草莓品种为越秀。

1.1.2 供试药剂

哈茨木霉菌可湿性粉剂 (有效成分含量3 亿CFU·g-1, 美国拜沃股份有限公司)、寡雄腐霉菌可湿性粉剂 (有效成分含量100 万孢子·g-1, 北京比奥瑞生物科技有限公司)、多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂 (有效成分含量10 亿CFU·g-1, 保定瑞谷生物科技有限公司)、50%腐霉利可湿性粉剂(山东裕丰源农业科技有限公司)。

1.2 试验方法

试验在温州市苍南县灵溪镇灵堡村草莓种植大棚内进行, 试验地土壤为砂壤土, 土壤pH 值5.87, 有机质含量34.6 g·kg-1, 水解性氮含量228.4 mg·kg-1, 有效磷含量129.3 mg·kg-1, 速效钾含量361.2 mg·kg-1。试验共设5 个处理: 哈茨木霉菌可湿性粉剂 (667 m2用量120 g)、寡雄腐霉菌可湿性粉剂 (667 m2用量100 g)、多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂 (667 m2用量120 g)、50%腐霉利可湿性粉剂 (667 m2用量100 g)、对照(清水)。各处理试验小区面积20 m2, 草莓株行距分别为22、45 cm, 3 次重复, 随机区组设计。2020 年9 月20 日移栽苗, 2021 年2 月5 日第1 次用药, 用3WBD-16L 型背负式电动喷雾器对草莓植株均匀喷施, 2 月12 日再喷施1 次, 667 m2喷施药液50 kg。各处理田间管理一致。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 防治效果测定

于第2 次喷施药液后7 d 和14 d 分别调查草莓病果数量, 各小区均采用对角线5 点取样的方法,每点调查50 个果实, 统计记录发病果数, 并计算发病率和防治效果。

发病率为发病果数除以调查总果数再乘以100; 防治效果为清水对照发病率减去处理发病率再除以清水对照发病率乘以100。

1.3.2 植株生长指标测定

于第2 次喷施药液后7 d、14 d, 各处理选取长势一致的20 株草莓植株, 分别测定植株株高、叶长、叶宽。同时, 将植株从根茎连接处剪断, 用自来水冲洗干净, 用千分之一天平称量地上部生物量、根系生物量, 并用直尺测量植株根系长度。参照文献 [13], 采用2, 3, 5-三苯基氯化四氮唑法(TTC 法) 测定植株根系活力。各处理均3 次重复, 记录数据并取平均值。

1.3.3 果实品质测定

植株生长指标测定结束后, 采摘果实样品, 测定果实品质指标。用游标卡尺测量果实的横径和纵径, 用电子天平测量单果重, 记录数据并取平均值。采用蒽酮比色法测定果实可溶性糖含量, 采用磷钼酸微板法测定果实维生素C 含量, 采用手持折射仪测定果实可溶性固形物含量[14]。

1.4 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2010 软件进行整理, 并采用SPSS 20.0 软件进行统计分析, 处理间差异显著性分析运用Duncan′s 法。

2 结果与分析

2.1 不同供试药剂对草莓灰霉病的防治效果

由表1 可知, 各供试药剂对草莓灰霉病均表现出一定的防治效果。其中, 第2 次喷施药液后7 d,不同供试药剂对草莓灰霉病的防治效果为55.72%～66.41%, 由高到低排序依次为寡雄腐霉菌可湿性粉剂、多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂、50%腐霉利可湿性粉剂、哈茨木霉菌可湿性粉剂, 且哈茨木霉菌可湿性粉剂的防治效果均显著低于其他药剂处理。第2 次喷施药液后14 d, 不同供试药剂对草莓灰霉病的防治效果均有不同程度提升, 3 种微生物菌剂的防治效果为84.13%～88.97%, 寡雄腐霉菌可湿性粉剂的防治效果仍最高, 其次为多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂、哈茨木霉菌可湿性粉剂, 这3 种药剂的防治效果均显著高于50%腐霉利可湿性粉剂 (75.80%), 3 种微生物菌剂均表现出较好的持效性。

表1 不同供试药剂对草莓灰霉病的防治效果

2.2 不同供试药剂对草莓植株株高、叶长、叶宽的影响

由表2 可知, 各供试药剂处理下的草莓植株株高均较对照 (清水) 高, 且寡雄腐霉菌可湿性粉剂处理的株高最高, 其次为多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理、哈茨木霉菌可湿性粉剂处理, 且3 个处理之间的株高差异不显著, 但均显著高于50%腐霉利可湿性粉剂处理。50%腐霉利可湿性粉剂处理的叶长最大, 对照 (清水) 的叶长最小, 但各处理间的差异均不显著。多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理的叶宽最大, 对照 (清水) 的叶宽最小, 但各处理间的差异均不显著。

2.3 不同供试药剂对草莓植株生物量和根系长度的影响

由表3 可知, 寡雄腐霉菌可湿性粉剂处理的单株地上部生物量、单株根系生物量、根系长度均最大, 其次为多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理, 两处理上述指标的差异均不显著, 但均显著高于其他处理。哈茨木霉菌可湿性粉剂处理的单株地上部生物量显著高于50%腐霉利可湿性粉剂和对照 (清水), 但单株根系生物量和根系长度与50%腐霉利可湿性粉剂和对照 (清水) 的差异均不显著。50%腐霉利可湿性粉剂处理的单株地上部生物量略高于对照 (清水), 但单株根系生物量和根系长度均低于对照 (清水), 但两处理间的差异均不显著。

表3 不同供试药剂对草莓植株生物量和根系长度的影响

2.4 不同供试药剂对草莓植株根系活力的影响

由图1 可知, 各供试药剂处理下的草莓植株根系活力均高于对照 (清水)。其中, 寡雄腐霉菌可湿性粉剂处理的根系活力最高, 除与多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理的差异不显著外, 与其他处理均差异显著, 其次为哈茨木霉菌可湿性粉剂处理, 其根系活力显著高于50%腐霉利可湿性粉剂处理和对照 (清水), 而50%腐霉利可湿性粉剂处理的根系活力虽然高于对照 (清水), 但两者间差异不显著。

图1 不同供试药剂对草莓植株根系活力的影响

2.5 不同供试药剂对草莓果实品质的影响

2.5.1 不同供试药剂对草莓果实外观品质的影响

由表4 可知, 各供试药剂处理下的果实横径、纵径均显著高于对照 (清水), 其中, 寡雄腐霉菌可湿性粉剂处理的果实长势最好, 果实的横径和纵径均最大, 多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理的果实横径、纵径均与寡雄腐霉菌可湿性粉剂处理得较为接近, 其次为哈茨木霉菌可湿性粉剂处理、50%腐霉利可湿性粉剂处理。此外, 各供试药剂处理的单果重均显著高于对照 (清水), 其中, 寡雄腐霉菌可湿性粉剂处理和多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理的单果重较高, 且均显著高于其他处理, 其次为50%腐霉利可湿性粉剂处理、哈茨木霉菌可湿性粉剂处理。

表4 不同供试药剂对草莓果实外观品质的影响

2.5.2 不同供试药剂对草莓果实内在品质的影响

由表5 可知, 各供试药剂处理的果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量均显著高于对照(清水), 其中, 多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理的可溶性固形物含量最高, 但与其他供给药剂处理的差异均不显著;多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理的可溶性糖含量也最高, 除与哈茨木霉菌可湿性粉剂处理的差异不显著外, 与其他处理均差异显著; 50%腐霉利可湿性粉剂处理的维生素C 含量最高, 与多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理差异不显著, 但显著高于哈茨木霉菌可湿性粉剂处理和寡雄腐霉菌可湿性粉剂处理。

表5 不同供试药剂对草莓果实内在品质的影响

3 结论与讨论

多粘类芽孢杆菌是一种重要的生防细菌, 主要是通过拮抗、溶菌、竞争等作用对病原菌产生抑制作用, 并通过诱导植物的抗病性、促进植物生长等不同机制来达到防治植物病害的作用, 在番茄青枯病[15]、草莓细菌性角斑病[16]等病害防治方面表现较好。寡雄腐霉菌和哈茨木霉菌也是重要的生防真菌, 主要是通过拮抗、竞争和重寄生等作用方式来抑制病害的发生, 对马铃薯晚疫病[17]、辣椒疫病[18]、大白菜根肿病[19]等多种病害具有良好的防治效果。本研究结果表明, 3 种微生物菌剂均减轻了草莓灰霉病的发生, 对草莓灰霉病均表现出较好的防治效果和持效性。

根系是合成植物生长所必需的多种重要激素和氨基酸的场所, 是植物重要的营养吸收器官。根系强大可以提高植株的抗逆能力、维持植株地上部分生长, 并促进植株生物量的积累[20]。本研究结果表明, 3 种微生物菌剂均提高了草莓植株地上部生物量、根系生物量、根系长度和根系活力。这可能是由于微生物菌剂会定植在植株的根系, 改善了根系环境, 提高了根系对矿质营养的吸收利用能力,从而促进了根系的生长发育[21]; 也有可能是微生物菌剂提高了土壤中脲酶、蔗糖酶等的活性, 促进了土壤中养分的转化, 提高了土壤肥力, 进而促进了植株的生长[22]。此外, 本研究还发现, 3 种微生物菌剂不同程度地改善了草莓果实的外观品质和内在品质, 其中多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理的草莓可溶性固形物含量和可溶性糖含量最高, 这与金美芳等[23]在番茄上的应用研究结果相近。综上所述, 3 种微生物菌剂对草莓灰霉病均具有较好的防治效果, 对植株的生长发育均具有明显的改善和促进作用, 均能一定程度改善草莓品质。其中, 寡雄腐霉菌可湿性粉剂和多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理在防治草莓灰霉病的防治效果、促进草莓植株生长方面差异较小, 均优于哈茨木霉菌可湿性粉剂处理, 且多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂处理在改善草莓品质方面表现更佳。本试验还有需要完善之处, 在后续试验中将对菌剂的使用量进行完善和改良, 以达到更好的效果。